Исследование и разработка комплекса мер, повышающих надежность эксплуатации изоляции сетей собственных нужд электрических станций и высоковольтного электрооборудования компрессорных станций

• Автор: Копылов, Роман Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 127 с.

Оглавление
Введение
1. Схемы собственных нужд электрических и компрессорных станций. Параметры основного оборудования

1.1 Объекты исследования

1.2 Схемы собственных нужд ТЭЦ, электрических и компрессорных станций

1.2.1 Схема питания ССН ТЭЦ

1.2.2 Схема питания СН ЛЭС

1.2.3 Схема питания СН компрессорных станций

1.3 Параметры электрооборудования ССН

2. Перенапряжения при однофазных дуговых замыканиях на землю

2.1 Математическая модель процессов при ОДЗ

2.1.1 Общая характеристика процессов
2.1.2 Математическая модель для исследования ОДЗ
2.2 Процессы при дуговых замыканиях на землю
2.2.1 Постановка исследований
2.2.2. Токи при однофазном замыкании на землю
2.2.3. Процессы при ОДЗ
2.3. Выводы по второму разделу
3. Перенапряжения, возникающие при включении двигателя
3.1 Общая характеристика процессов
3.2. Математическая модель сети СН электрических станций для исследования процессов включения при учете разброса в действии полюсов выключателя
3.3 Процессы при включении двигателя с учетом разброса в действии полюсов выключателя и ограничение перенапряжений
3.3.1 Неограниченные перенапряжения
3.3.2 Ограничение перенапряжений при включении двигателей
3.4 Выводы по третьему разделу
4. Перенапряжения при коммутации отключения вакуумными выключателями заторможенных двигателей ССН и их ограничение
4.1 Постановка исследований
4.2 Моделирование параметров вакуумной дугогасящей камеры выключателя
4.3 Перенапряжения при первичном срезе тока в вакуумной камере
4.4 Перенапряжения при повторных зажиганиях дуги в вакуумной камере
4.4.1 Математическая модель процессов
4.4.2. Влияние параметров вакуумной камеры и коммутируемого присоединения на перенапряжения
4.5 Ограничение перенапряжений при отключении двигателей
4.5.1 Ограничение с помощью ОПН
4.5.2 Ограничение перенапряжений при установке защитной ЯСцепочки
4.6 Выводы по четвертому разделу Заключение
Приложение 1 Приложение 2 Приложение 3 Приложение
Список использованных источников


Проведенный анализ электромагнитных процессов при коммутациях в системе кабель-высоковольтный двигатель; показал, что исследование переходных процессов без учета распределенности параметров этих элементов приводит к занижению кратностей перенапряжений, воздействующих на статорную изоляцию двигателя. Показано, что наличие в схемах присоединений токоограничивающих реакторов приводит к снижению уровня неограниченных перенапряжений, сопровождающих коммутации включения и отключения присоединений, а, следовательно, и к облегчению условий эксплуатации аппаратных защитных мер. Показано, что кратности перенапряжений на главной и витковой изоляции статорной обмотки двигателей можно ограничить до допустимого уровня путем установки ограничителей перенапряжений непосредственно у электродвигателя. При установке ограничителя на присоединении непосредственно за выключателем добиться приемлемого уровня ограничения перенапряжений можно лишь в случае достаточно коротких кабелей (длиной примерно до - м). Определена область эффективного использования ЯС-цспочки для защиты от перенапряжений при коммутациях. Показано, что с помощью цепочки при включении двигателя можно обеспечить надежную защиту статорной изоляции двигателя лишь при отсутствии разброса в действии полюсов выключателя, а при отключении - при отсутствии повторных дуговых пробоев межконтактного промежутка в выключателе. При этих условиях осуществления коммутаций электромагнитный переходный процесс характеризуется лишь одной определяющей частотой собственных колебаний. С помощью полученного выражения, отражающего эту связь, можно оценить как эффективность мер для ограничения перенапряжений, так и выдвинуть требования к основной характеристике вакуумной камеры - скорости восстановления электрической прочности межконтактного промежутка после погасания дуги. Создан программный комплекс для расчетов переходных процессов, сопровождающих ОДЗ и коммутации включения и отключения ЭД в схемах собственных нужд станций различной структур, позволяющий учитывать распределенность параметров кабелей и статорной обмотки двигателей. Сформулированы требования к комплексу защитных мер, обеспечивающих надежную эксплуатацию изоляции электрооборудования при внутренних перенапряжениях в ССН электрических станций и в электрических сетях компрессорных станций, а также позволяющих осуществлять селективное распознавание поврежденного присоединения с электродвигателем. ТиЭВН НГТУ. Апробация работы и публикации. Отдельные результаты работы и работа в целом обсуждались на семинарах каф. Энергетики НГТУ, а также на Всероссийских и международных конференциях в Новосибирске, Томске и Санкт-Петербурге. По теме диссертации в периодической научно-технической литературе опубликовано 5 статей. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных источников ( наименования) и четырех приложений. Работа проиллюстрирована таблицей, рисунками и содержит 7 страниц. В первом разделе рассматриваются структуры сетей собственных нужд ТЭЦ, АЭС и компрессорных станций, приводятся характеристики основного электрооборудования и излагается методика определения параметров, входящих в математические модели исследуемых электромагнитных переходных процессов. В четвертом разделе рассматриваются аспекты, связанные с отключением присоединений вакуумными выключателями; анализируется влияние на процессы как параметров ВДК, так и самих присоединений. Оценивается сравнительная эффективность ОПН и ЯС-цепочек, устанавливаемых на присоединениях, и связь этой эффективности с параметрами ВДК. ЭД при коммутациях присоединений должна быть возложена на ОПН второй группы по энергоемкости. При длине кабелей присоединений, превышающей - м, ОПН должны устанавливаться непосредственно у двигателя. ЯС-цепочки на присоединениях с ЭД возможно лишь при коммутациях, характеризуемых возникновением опасных перенапряжений на одной определяющей частоте собственных колебаний. Такие процессы возникают при включении ЭД при малом разбросе в действии полюсов выключателя, а при отключении ЭД с помощью вакуумного выключателя при отсутствии повторных зажиганий дуги в ВДК.